高考物理一輪復(fù)習(xí) 高效課堂精講精練22

一、單項(xiàng)選擇題(本大題共5小題，每小題6分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)的得6分，選錯(cuò)或不答的得0分．)圖8－1－181．(2009·全國(guó)高考)如圖8－1－18所示，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直．線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且∠abc＝∠bcd＝135°.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示．導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力()A．方向沿紙面向上，大小為(eq\r(2)＋1)ILBB．方向沿紙面向上，大小為(eq\r(2)－1)ILBC．方向沿紙面向下，大小為(eq\r(2)＋1)ILBD．方向沿紙面向下，大小為(eq\r(2)－1)ILB【解析】由左手定則及力的合成可知合力方向沿紙面向上，故知選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．再由安培力公式F＝BIL可得合力大小為(eq\r(2)＋1)ILB，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤．【答案】A圖8－1－192．將一個(gè)質(zhì)量很小的金屬圓環(huán)用細(xì)線吊起來(lái)，在其附近放一條形磁鐵，磁鐵的軸線與圓環(huán)在同一個(gè)平面內(nèi)，且通過圓環(huán)中心，如圖8－1－19所示，當(dāng)圓環(huán)中通以順時(shí)針方向的電流時(shí)，從上往下看()A．圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，靠近磁鐵B．圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)離磁鐵C．圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，靠近磁鐵D．圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)離磁鐵【解析】該通電圓環(huán)相當(dāng)于一個(gè)垂直于紙面的小磁針，N極在內(nèi)，S極在外，根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，可得C項(xiàng)正確．【答案】C3．在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置載有相同電流的三根導(dǎo)線，如圖8－1－20所示，導(dǎo)線aa′水平放置并且長(zhǎng)為L(zhǎng)；導(dǎo)線bb′長(zhǎng)為2L且與水平方向成60°角；直角折導(dǎo)線cOc′中Oc＝Oc′＝eq\f(\r(2),2)L，c、c′在同一水平面；假如它們所受安培力分別為F1、F2、F3，不計(jì)通電導(dǎo)線間的相互作用力，則它們的大小關(guān)系為()圖8－1－20A．F1<F2<F3B．F1>F2>F3C．F1<F2，無(wú)法判斷F3的大小D．F1＝F2＝F3【解析】對(duì)于通電導(dǎo)線aa′，所受安培力F1＝BIL；對(duì)于通電導(dǎo)線bb′，所受安培力F2＝BI(2L)·sin30°＝BIL；對(duì)于通電折線cOc′，先計(jì)算cO通電導(dǎo)線所受安培力FcO＝BI·(eq\f(\r(2),2)L)·sin45°＝eq\f(1,2)BIL，顯然通電導(dǎo)線Oc′所受安培力FOc′大小也是eq\f(1,2)BIL，由左手定則判定導(dǎo)線cO與導(dǎo)線Oc′所受安培力方向相同，因此折線所受安培力F3＝BIL，D項(xiàng)正確．【答案】D圖8－1－214．(2012·南通模擬)如圖8－1－21所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根豎直放置的平行導(dǎo)軌AB、CD，導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為m的金屬棒MN下滑，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)從t＝0時(shí)刻起，給棒通以圖示方向的電流，且電流大小與時(shí)間成正比，即I＝kt，其中k為正恒量．若金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直，則如下圖所示的表示棒所受的摩擦力隨時(shí)間變化的四幅圖中，正確的是()【解析】當(dāng)Ff＝μBIL＝μBLkt＜mg時(shí)，棒沿導(dǎo)軌向下加速；當(dāng)Ff＝μBLkt＞mg時(shí)，棒沿導(dǎo)軌向下減速；在棒停止運(yùn)動(dòng)前，棒所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為Ff＝μBLkt；當(dāng)棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力立即變?yōu)殪o摩擦力，大小為Ff＝mg，故選項(xiàng)C正確．【答案】C圖8－1－225．如圖8－1－22所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來(lái)，此時(shí)臺(tái)秤讀數(shù)為F1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導(dǎo)線，電流方向如圖8－1－22所示，當(dāng)加上電流后，臺(tái)秤讀數(shù)為F2，則以下說法正確的是()A．F1＞F2，彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)B．F1＞F2，彈簧長(zhǎng)度將變短C．F1＜F2，彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)D．F1＜F2，彈簧長(zhǎng)度將變短【解析】根據(jù)左手定則判斷導(dǎo)線所受安培力斜向右下方，由牛頓第三定律可知磁鐵受導(dǎo)線的作用力為斜向左上方.磁鐵在豎直方向與水平方向受力平衡，可得支持力變小，磁鐵壓縮彈簧，故B正確．【答案】B二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共5小題，每小題8分，共40分．全部選對(duì)的得8分，只選1個(gè)且正確的得4分，有選錯(cuò)或不答的得0分．)6．下列說法中正確的是()A．電荷在某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C．表征電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱，是把一個(gè)檢驗(yàn)電荷放在該點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷本身電荷量的比值D．表征磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，是把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)受到的磁場(chǎng)力與該小段導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流乘積的比值【解析】電場(chǎng)和磁場(chǎng)有一個(gè)明顯的區(qū)別是：電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用的條件是磁場(chǎng)方向不能和電流方向平行，因此A對(duì)B錯(cuò)．同理根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E＝F/q可知C正確．而同樣用比值定義法定義的磁感應(yīng)強(qiáng)度則應(yīng)有明確的說明，即B＝eq\f(F,IL)中I和B的方向必須垂直，故D錯(cuò)．【答案】AC圖8－1－237．磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線如圖8－1－23所示，則()A．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba>BbB．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba<BbC．同一通電導(dǎo)線放在a處受力可能比放在b處受力大D．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小【解析】在磁場(chǎng)中，磁感線疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，故Ba<Bb，選項(xiàng)B正確．A錯(cuò)誤；同一通電導(dǎo)線如果都垂直放入磁場(chǎng)中，則在a處受力一定比b處受力小，但如果導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行放置，受力均為0，C正確，故D錯(cuò)誤．【答案】BC圖8－1－248．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一根長(zhǎng)通電直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里．如圖8－1－24所示，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中()A．b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等C．c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小D．b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大【解析】通電直導(dǎo)線在c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B0的方向相反，b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B0垂直，故b、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B0同向，由磁場(chǎng)的疊加知c點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度最?。瓵、C項(xiàng)正確．【答案】AC9．質(zhì)量為m的通電細(xì)桿置于傾角為θ的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，有垂直于紙面向里的電流通過桿，桿恰好靜止于導(dǎo)軌上．在如圖8－1－25所示的A、B、C、D四個(gè)圖中，桿與導(dǎo)軌間的摩擦力一定不為零的是()圖8－1－25【解析】A中通電細(xì)桿所受安培力水平向右，B中安培力豎直向上，這兩種情況，即使沒有摩擦力，通電細(xì)桿也可以靜止在導(dǎo)軌上；C中安培力豎直向下，D中安培力水平向左，這兩種情況，如果沒有摩擦力，通電細(xì)桿均不能靜止，故C、D中桿所受摩擦力一定不為零．【答案】CD10．(2011·上海高考)如圖8－1－26所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O′，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為θ.則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小可能為()圖8－1－26A．z正向，eq\f(mg,IL)tanθ B．y正向，eq\f(mg,IL)C．z負(fù)向，eq\f(mg,IL)tanθ D．沿懸線向上，eq\f(mg,IL)sinθ【解析】若B沿z軸正方向，導(dǎo)線無(wú)法平衡，A錯(cuò)誤；若B沿y軸正方向，由左手定則，受力如圖①：mg＝ILB，所以B＝eq\f(mg,IL)，B項(xiàng)正確；若B沿z軸負(fù)方向，受力如圖②，Tsinθ＝ILB；Tcosθ＝mg，所以B＝eq\f(mg,IL)tanθ，C項(xiàng)正確；若B沿懸線向上，受力如圖③，導(dǎo)線無(wú)法平衡，D錯(cuò)誤．【答案】BC三、非選擇題(本題共2小題，共30分．計(jì)算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位．)圖8－1－2711．(15分)半徑為r，電流為I1的通電圓環(huán)圓心a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在圓環(huán)下方距圓心a為L(zhǎng)的地方水平放置一根電流為I2的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線MN時(shí)，圓環(huán)圓心a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)榱悖O(shè)圓環(huán)平面與長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，如圖8－1－27所示，求：(1)根據(jù)對(duì)稱性，直導(dǎo)線電流I2在導(dǎo)線正下方L處的b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是多少？方向如何？(2)如果把圓環(huán)平移到b點(diǎn)，使圓環(huán)的圓心與b點(diǎn)重合，則圓環(huán)電流與直線電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是多少？方向如何？【解析】(1)圓環(huán)電流在圓心a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，加上直導(dǎo)線后，a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，說明，直導(dǎo)線I2在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里．又因?yàn)閍、b兩點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離相等，因此，直導(dǎo)線I2在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外．(2)當(dāng)把圓環(huán)平移到b點(diǎn)后，圓環(huán)在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外；與直導(dǎo)線I2在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度合成后，可得：b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，方向垂直紙面向外．【答案】(1)B垂直紙面向外(2)2B垂直紙面向外圖8－1－2812．(15分)質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)軌棒MN靜止于水平導(dǎo)軌上，通過MN的電流為I，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的